О возможности обнаружения суперпозиции оптических вихрей при наличии отдельных искажающих факторов (гауссова шума, вращения и смещения изображения) с использованием нейронных сетей
Российский научный фонд, «Проведение исследований научными лабораториями мирового уровня в рамках реализации приоритетов научно-технологического развития Российской Федерации», 21-72-30020-П
Чечеткин В.В.
1, Семенова А.В.
2,3, Черняева М.Б.
1,2, Вакс В.Л.
1,2,41ННГУ им. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия
2ИФМ РАН, Афонино, Россия
3Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
4ФТИ им. Иоффе, Санкт-Петербург, Россия
Email: vvchechetkin@yandex.ru, semenanna@yahoo.com, masha@ipm.sci-nnov.ru, elena@ipm.sci-nnov.ru
Поступила в редакцию: 2 июня 2025 г.
В окончательной редакции: 22 августа 2025 г.
Принята к печати: 3 сентября 2025 г.
Выставление онлайн: 5 ноября 2025 г.
Решена задача распознавания суперпозиции оптических вихрей при помощи нейронных сетей для их потенциального применения в связи, проведена оценка эффективности работы нейронной сети в условиях шума в приемном канале, вариаций ориентации и пространственного позиционирования изображений профилей интенсивности суперпозиции оптических вихрей. Ключевые слова: пучки Лагерра-Гаусса, оптические вихри, орбитальный угловой момент, топологический заряд, оптическая связь, free space optics, orbital angular momentum shiftkeying, мультиплексирование, машинное обучение, сверточные нейронные сети, LeNet.
- А.И. Садовский. Ученыя записки Императорскаго Юрьевскаго Университета, 1, 1--126 (1899)
- J.H. Poynting. Proc. R. Soc. Lond. A, 82, 560--567 (1909). DOI: 10.1098/rspa.1909.0060
- R.A. Beth. Phys. Rev., 50 (2), 115--125 (1936). DOI: 10.1103/PhysRev.50.115
- L. Allen, M.W. Beijersbergen, R.J.C. Spreeuw, J.P. Woerdman. Phys. Rev. A, 45 (11), 8185--8189 (1992). DOI: 10.1103/physreva.45.8185
- Б.А. Князев, В.Г. Сербо. УФН, 188, 508--539 (2018). DOI: 10.3367/UFNr.2018.02.038306 [B.A. Knyazev, V.G. Serbo. Phys. Usp., 61, 449--479 (2018). DOI: 10.3367/UFNr.2018.02.038306]
- X.-L. Wang, J. Chen, Y. Li, J. Ding. Phys. Rev. Lett., 105, 253602 (2010)
- A.E. Willner, K. Pang, H. Song, K. Zou, H. Zhou. Appl. Phys. Rev., 8 (4), 041312 (2021). DOI: 10.1063/5.0054885
- N. Bozinovic, Y. Yue, Y. Ren, M. Tur, P. Kristensen, H. Huang, A.E. Willner, S. Ramachandran. Science, 340 (6140), 1545--1548 (2013). DOI: 10.1126/science.1237861
- J. Wang, J.-Y. Yang, I.M. Fazal, N. Ahmed, Y. Yan, H. Huang, Y. Ren, Y. Yue, S. Dolinar, M. Tur, A.E. Willner. Nat. Photonics, 6 (7), 488--496 (2012). DOI: 10.1038/nphoton.2012.138
- M. Krenn, J. Handsteiner, M. Fink, R. Fickler, R. Ursin, M. Malik, A. Zeilinger. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 113 (48), 13648--13653 (2016). DOI: 10.1073/pnas.1612023113
- T. Doster, A.T. Watnik. Appl. Opt., 56 (12), 3386--3396 (2017). DOI: 10.1364/AO.56.003386
- J. Ye, H. Kang, Q. Cai, Z. Hu, M. Solyanik-Gorgone, H. Wang, E. Heidari, Ch. Patil, M.-A. Miri, N. Asadizanjani, V. Sorger, H. Dalir. Commun. Phys., 7, 105 (2024). DOI: 10.1038/s42005-024-01571-3
- Х. Хаус. Волны и поля в оптоэлектронике. Пер. с англ. (Мир, М., 1988)
- A.M. Yao, M.J. Padgett. Adv. Opt. Photon., 3, 161--204 (2011). DOI: 10.1364/AOP.3.000161
- C.R. Harris, K.J. Millman, S.J. van der Walt et al. Nature, 585, 357--362 (2020). DOI: 10.1038/s41586-020-2649-2
- J.D. Hunter. CiSE, 9 (3), 90--95 (2007). DOI: 10.1109/MCSE.2007.55
- J. Ansel, E. Yang, H. He et al. In: ASPLOS '24: Proceedings of the 29th ACM International Conference on Architectural Support for Programming Languages and Operating Systems, 2, 929--947 (2024). DOI: 10.1145/3620665.3640366
- R.C. Gonzalez, R.E. Woods. Digital image processing, 4th ed. (Global ed., Pearson Education, 2018)
- С.Ю. Пчелинцев, М.А. Ляшков, О.А. Ковалёва. Информационно-управляющие системы, 3, 9--19 (2022). DOI: 10.31799/1684-8853-2022-3-9-19
- А.В. Парасич, В.А. Парасич, И.В. Парасич. Информационно-управляющие системы, 4, 61--70 (2021). DOI: 10.31799/1684-8853-2021-4-61-70
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.